29 janeiro 2015

Teoria básica do fogo - Fogo - Elementos essenciais do fogo - Tetraedro do fogo - Fase inicial - Comburente - Oxigênio - Combustível - Sólidos - Líquidos - Gasosos - Energia para a ignição - MANUAL DE PREVENÇÃO E COMBATE A PRINCÍPIO DE INCÊNDIO


TEORIA BÁSICA DO FOGO

O FOGO

Um grande marco da história da civilização humana foi o domínio do fogo pelo homem. A partir desse momento se aquecer, cozer seus alimentos, fundir metal para fabrico de utensílios, instrumentos e máquinas que tornaram possível o desenvolvimento do presente.
Mas, esse fogo tanto constrói como também pode causar inúmeros problemas. Ele pode destruir tudo o que por utilização foi possível construir.

E, quando isso acontece, quando ele nos ameaça, a reação dos homens de hoje ainda é igual à dos primitivos: fugir...

Com certeza, os primitivos fugiam ao vê-lo por desconhecerem sua natureza, não sabiam que um simples punhado de terra bastaria para apagar uma pequena chama. Por falta de conhecimento de como combatê-lo, deixavam que o mesmo se propagasse tomando proporções gigantescas que só mesmo a natureza podia extingui-lo.

Os incêndios primitivos eram originados por Vulcões ativos, terremotos, tempestade, ciclones, por combustão espontânea etc..

Hoje o homem não mais precisa fugir, ele conhece o fogo como um fenômeno físico químico e, a partir daí, descobriu-se outras maneiras de se lutar contra ele através de métodos adequados e, ainda sabe, que no início sempre é mais fácil combatê-lo.

Concluindo: o homem sabe por experiência ou observação que a fuga como primeira reação será sempre uma atitude errada, tendo em vista que:

O homem conhece a natureza do fogo;

O fogo sempre começa pequeno (exceto em grandes explosões);

O homem possui os equipamentos necessários para combatê-los.


A explicação exata do conceito "fogo" é mais fácil do que parece, tratando de um termo tão conhecido por todos. Após vários estudos, chegou-se a conclusão que o fogo obtido através da reação química denominada “combustão” onde os materiais combustíveis combinam-se com o “ comburente “ (normalmente o oxigênio do ar) entre si na presença de uma circunstância que favoreça a reação, produzindo Luz e Calor.


ELEMENTOS ESSENCIAIS DO FOGO

Como vimos, o fogo é uma reação química e, portanto, são necessários pelo menos quatro elementos que reajam entre si na presença de alguma circunstância que favoreça a reação.


São os elementos essenciais à combustão:

Combustível;

Comburente;

Energia pele Ignição;

Reação em cadeia.



Para efeito didático, adota-se o tetraedro (quatro faces) para exemplificar e explicar a combustão, atribuindo-se, a cada face, um dos elementos essenciais da combustão.

A figura abaixo representa a união dos quatro elementos essenciais para a combustão: Calor, Combustível, Comburente e Reação Química em Cadeia.




COMBURENTE

É o elemento que ativa e da vida a combustão. Além do oxigênio, há outros gases que podem comportar-se como comburentes para determinados combustíveis. Assim, o hidrogênio queima no meio do cloro, os metais leves (lítio, sódio, potássio, magnésio, etc.) queimam no meio do vapor de água e o cobre queima no meio de vapor de enxofre. O magnésio e o titânio, em particular, e se finamente divididos, podem queimar ainda em atmosfera de gases normalmente inertes, como o dióxido de carbono e o azoto.


Oxigênio

O mais comum é que o oxigênio desempenhe esse papel de comburente. A atmosfera é composta por 21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de outros gases. Em ambientes com a composição normal do ar, a queima desenvolve-se com velocidade e de maneira completa (notam-se chamas). Contudo, a combustão consome o oxigênio do ar num processo contínuo. Quando a porcentagem do oxigênio do ar do ambiente passa de 21% para a faixa compreendida entre 16% e 8%, a queima torna-se mais lenta, notam-se brasas e não mais chamas.

Quando o oxigênio contido no ar do ambiente atinge concentração menor que 8%, não há combustão, salvo raras exceções de alguns combustíveis e mesmo assim em altas temperaturas sem a produção de chamas. Há substâncias que libertam oxigênio ao queimar, tais como a celulose e compostos dela derivados, a pólvora, os nitratos, os cromatos e os materiais pirotécnicos, entre outros. Verifica-se, assim, que a percentagem de oxigênio mínima para que se mantenha a combustão depende do combustível em questão.


COMBUSTÍVEL

É toda a substância capaz de queimar e alimentar a combustão. É o elemento que serve de campo de propagação ao fogo.

Os combustíveis podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, e a grande maioria precisa passar pelo estado gasoso para, então, produzir vapores inflamáveis capazes de se combinar com o oxigênio. A velocidade da queima de um combustível depende de sua capacidade de combinar com oxigênio sob a ação do calor e da sua fragmentação (área de contato com o oxigênio).

SÓLIDOS: estes combustíveis para entrarem em combustão, têm que passar do estado SÓLIDO para o GASOSO.


A maioria dos combustíveis sólidos transforma-se em vapores e, então, reagem com o oxigênio. Outros sólidos (ferro, parafina, cobre, bronze) primeiro transformam-se em líquidos, e, posteriormente, em gases, para então se queimarem. A classificação dos combustíveis também será tratada no capítulo extintores portáteis.


Combustíveis Sólidos

Quanto maior a superfície exposta, mais rápido será o aquecimento do material e, consequentemente, o processo de combustão. Como exemplo: uma barra de aço exigirá muito calor para queimar, mas, se transformada em palha de aço, queimará com facilidade. Assim sendo, quanto maior a fragmentação do material, maior será a velocidade da combustão.


Combustíveis Líquidos

Os líquidos inflamáveis têm algumas propriedades físicas que dificultam a extinção do fogo, aumentando o perigo para os bombeiros.

Os líquidos assumem a forma do recipiente que os contêm. Se derramados, os líquidos tomam a forma do piso, fluem e se acumulam nas partes mais baixas. Tomando como base o peso da água, cujo litro pesa 1 Kgf, classificamos os demais líquidos como mais leves ou mais pesados.  É importante notar que a maioria dos líquidos inflamáveis é mais leve que água e, portanto, flutuam sobre ela.  Outra propriedade a ser considerada é a solubilidade do líquido, ou seja, sua capacidade de misturar-se com outros líquidos. No combate a incêndios em líquidos combustíveis é muito importante saber sua solubilidade com a água.  Os líquidos derivados do petróleo (hidrocarbonetos), tem pouca solubilidade, ao passo que líquidos como álcool, acetona (solventes polares), têm grande solubilidade, isto é, podem ser diluídos até um ponto em que a mistura (solvente polar + água) não seja inflamável.

Esta propriedade dos líquidos inflamáveis apolares não se misturarem com a água requer alguns cuidados no combate a incêndio em tanques de armazenagem destes líquidos, pois a água que não se vaporizar descerá para o fundo do tanque. Se este tanque que contém agora água e líquido inflamável atingir temperaturas acima de 100ºC ocorrerá a ebulição da água, por ter atingindo seu ponto de ebulição, espalhando o líquido inflamável e aumentando mais ainda o incêndio, além de oferecer maior risco à operação. Este fenômeno é conhecido como boilover.

A volatilidade, que é a facilidade com que os líquidos liberam vapores, também é de grande importância, porque quanto mais volátil for o líquido, maior a possibilidade de haver fogo, ou mesmo explosão. Quanto à volatilidade os líquidos podem ser classificados em líquidos inflamáveis, aqueles que têm ponto de fulgor abaixo dos 38ºC (gasolina, álcool, acetona), e líquidos combustíveis, aqueles que têm ponto de fulgor acima dos 38ºC (óleos lubrificantes e vegetais, glicerina).



Combustíveis Gasosos

Os gases não têm volume definido, tendendo, rapidamente, a ocupar todo o recipiente em que estão contidos Se o peso do gás é menor que o do ar (no caso do GN), o gás tende a subir e dissipar-se. Mas, se o peso do gás é maior que o do ar (no caso do GLP), o gás permanece próximo ao solo e caminha na direção do vento, obedecendo aos contornos do terreno.

Para o gás queimar, há necessidade de que esteja em uma mistura ideal com o ar atmosférico, e, portanto, se estiver numa concentração fora de determinados limites, não queimará. Cada gás, ou vapor tem seus limites próprios. Por exemplo, se num ambiente há menos de 1,4% ou mais de 7,6% de vapor de gasolina, não haverá combustão, pois a concentração de vapor de gasolina nesse local está fora do que se chama de mistura ideal; isto é, a concentração deste vapor é inferior ou é superior à faixa de inflamabilidade do combustível. Porém, é prudente não confiar que uma mistura gasosa não irá explodir por estar fora da faixa de inflamabilidade, pois esta mistura possui diferentes concentrações pelas diferenças de densidade e algumas delas poderão estar na faixa de inflamabilidade.


  
ENERGIA PARA IGNIÇÃO

São todas as formas de energia calorífica capaz de inflamar ou provocar o aumento de temperatura dos combustíveis, como por exemplo: fósforo, tocha de balão, vela, fagulhas de chaminé, centelha elétrica, atrito, fricção, água na cal, etc..

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